各種缺陷的分析和產(chǎn)生原因

《各種缺陷的分析和產(chǎn)生原因》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、WORD完美資料編輯鍛造成形過程中的缺陷及其防止方法一、鋼錠的缺陷鋼錠有下列主要的缺陷：（1）縮孔和疏松鋼錠中縮孔和疏松是不可避免的缺陷，但它們出現(xiàn)的部位可以控制。鋼錠中頂端的保溫冒口，造成鋼液緩慢冷卻和最后凝固的條件，一方面使錠身可以得到冒口中鋼液的補縮，另一方面使縮孔和疏松集中于此處，以便鍛造時切除。（2）偏析鋼錠中各部分化學成分的不均勻性稱為偏析。偏析分為枝晶偏析和區(qū)域偏析兩種，前者可以通過鍛造以及鍛后熱處理得到消除，后者只能通過鍛造來減輕其影響，使雜質(zhì)分散，使顯微孔隙和疏松焊和。（3）夾雜不溶于金屬基體的非

2、金屬化合物稱為夾雜。常見的夾雜如硫化物、氧化物、硅酸鹽等。夾雜使鋼錠鍛造性能變化，例如當晶界處低熔點夾雜過多時，鋼錠鍛造時會因熱脆而鍛裂。夾雜無法消除，但可以通過適當?shù)腻懺旃に嚰右云扑?，或使密集的夾雜分散，可以在一定程度上改善夾雜對鍛件質(zhì)量的影響。（4）氣體鋼液中溶解有大量氣體，但在凝固過程中不可能完全析出，以不同形式殘存在鋼錠內(nèi)部。例如氧與氮以氧化物、氮化物存在，成為鋼錠中夾雜。氫是鋼中危害最大的氣體，它會引起“氫脆”，使鋼的塑性顯著下降；或在大型鍛件中造成“白點”，使鍛件報廢。（5）穿晶當鋼液澆注溫度較高，鋼錠

3、冷卻速度較大時，鋼錠中柱狀晶會得到充分的發(fā)展，在某些情況下甚至整個截面都形成柱狀晶粒，這種組織稱為穿晶。在柱狀晶交界處（如方鋼錠橫截面對角線上），常聚集有易熔夾雜，形成“弱面”，鍛造時易于沿這些面破裂。在高合金鋼錠中容易遇到這種缺陷。（6）裂紋由于澆注工藝或鋼錠模具設計不當，鋼錠表面會產(chǎn)生裂紋。鍛造前應將裂紋消除，否則鍛造時由于裂紋的發(fā)展導致鍛件報廢。（7）濺疤當鋼錠用上注法澆注時，鋼液沖擊鋼錠模底而飛濺到鋼錠模壁上，這些附著的濺沫最后不能和鋼錠凝固成一體，便成濺疤。濺疤鍛造前必須鏟除，否則會形成表面夾層。二、軋制

4、或鍛制的鋼材中的缺陷軋制或鍛制的鋼材中往往存在如下缺陷：（1）裂紋和發(fā)裂裂紋是由于鋼錠缺陷未清除，經(jīng)過軋制或鍛造使之進一步發(fā)展造成的。由于軋制或鍛造的工藝規(guī)范不當，在鋼材內(nèi)引起很大的內(nèi)應力，也會造成裂紋。斷面大、合金元素多的鋼材容易產(chǎn)生裂紋。發(fā)裂是深度為0.50～1.50mm的發(fā)狀裂紋，它是軋制或鍛造時由于鋼錠皮下氣泡沿變形方向被拉長或夾雜物沿變形方向伸長而形成。發(fā)裂一般需經(jīng)酸洗后才能發(fā)現(xiàn)。（2）傷痕和折疊傷痕是鋼材表面上深約0.2～0.30mm的擦傷、劃傷細痕。折疊一般由于軋制或鍛造工藝不當造成。（3）非金屬夾雜

5、和疏松專業(yè)整理分享WORD完美資料編輯鋼材中的非金屬夾雜是直接由鋼錠中的非金屬夾雜物保留下來的。鋼材鍛造變形時，夾雜物聚集的部位會形成裂紋。鋼錠中的疏松，由于軋制工藝不當，仍會在鋼材中保留下來。（4）白點含氫量高的大鋼錠，軋制或鍛造后由于冷卻工藝不當，內(nèi)部過飽和的氫原子析出聚集在疏松等間隙中成為氫分子，造成巨大的壓力，并與鋼相變時的組織應力相疊加，使鋼材內(nèi)部產(chǎn)生許多細小裂紋，即為“白點”。但“白點”僅出現(xiàn)在對“白點”敏感性較強的鋼種上，例如40CrNi、35CrMo、GCr15等牌號的鋼。裂紋、發(fā)裂、傷痕和折疊是表

6、面缺陷，這些缺陷在鍛造變形時會進一步發(fā)展，使鍛件報廢，故事先必須清除。非金屬夾雜、疏松和“白點”等是內(nèi)部缺陷，有這方面缺陷的鋼材根本不能使用。加熱過程中的缺陷及其防止方法金屬在鍛造加熱過程中可能產(chǎn)生的缺陷有氧化、脫碳、過熱、過燒和開裂等。正確的加熱應盡量減少或根本防止這些缺陷的產(chǎn)生。一、氧化氧化是金屬加熱時爐氣中的氧化性氣體（如O2、CO2、H2O、SO2）與金屬發(fā)生化學反應，在金屬表面形成氧化皮的現(xiàn)象。1、氧化皮的形成過程鋼材表層的鐵以離子狀態(tài)由里向外表面擴散，而氧化性氣體中的氧以原子狀態(tài)由鋼材外表面經(jīng)吸附后向里

7、層擴散。氧化皮分為三層，如圖17.1所示。其最外層是含氧較高的Fe2O3，約占氧化皮厚度的10%；中間層是粗大顆粒的Fe3O4，約占氧化皮厚度的50%；最里層是含氧較低的FeO，約占氧化皮厚度的40%。圖17.1氧化皮形成過程示意圖由于氧化皮的膨脹系數(shù)和鋼材不同，因此較易脫落；同時氧化皮的熔點（1300～1350℃專業(yè)整理分享WORD完美資料編輯）較低，高溫時易熔化。氧化皮的脫落和熔化，使新暴露的鋼料表面繼續(xù)氧化，增加金屬的損耗。2、氧化皮的危害（1）它直接造成了金屬的損耗（稱為火耗）；（2）降低模鍛件的表面質(zhì)量；

8、（3）鍛件表面附著氧化皮，熱處理時導致鍛件組織和性能的不均勻；（4）氧化皮的硬度較高，模鍛時會加速鍛模型腔的磨損，機加工時會加速刀具的損壞；（5）氧化皮呈堿性，脫落在加熱爐的爐膛內(nèi)會和酸性的耐火材料起化學反應，縮短加熱爐壽命；（6）使模鍛件增加酸洗或噴丸等清理工序。3、防止和減少氧化的具體措施火焰爐加熱時為了防止或減少氧化皮的產(chǎn)生，可采取以下措施：（1）在確